使用可伸縮的3D細(xì)胞微陣列平臺(tái)對(duì)細(xì)胞力學(xué)反應(yīng)進(jìn)行高通量篩選
概述
體內(nèi)細(xì)胞不斷受到多種微環(huán)境對(duì)細(xì)胞功能的機(jī)械刺激的調(diào)節(jié)。雖然前人已經(jīng)建立了二維細(xì)胞對(duì)機(jī)械刺激的反應(yīng)模型,但這些方法缺乏相關(guān)性,因?yàn)樯砑?xì)胞微環(huán)境是三維的。此外,現(xiàn)有的用于研究細(xì)胞對(duì)三維機(jī)械線索的反應(yīng)的平臺(tái)要么提供低通量,涉及復(fù)雜的制造,要么不允許對(duì)多個(gè)線索進(jìn)行組合分析??紤]到這一點(diǎn),提出了一種可拉伸的高通量(HT)三維細(xì)胞微陣列平臺(tái),該平臺(tái)可以將動(dòng)態(tài)機(jī)械應(yīng)變應(yīng)用于封裝在排列的三維微凝膠中的細(xì)胞。該平臺(tái)使用生物打印技術(shù),在周期性拉伸的彈性復(fù)合基底上打印含細(xì)胞的甲基丙烯酸明膠(GelMA)微凝膠陣列。所開(kāi)發(fā)的平臺(tái)具有高度的生物相容性,并將所應(yīng)用的細(xì)胞從拉伸的底物轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中。HT分析用于分析整個(gè)打印微凝膠陣列的細(xì)胞機(jī)械反應(yīng)。并對(duì)不同的細(xì)胞行為進(jìn)行了組合分析。
1,介紹
體內(nèi)細(xì)胞不斷受到多種微環(huán)境刺激,包括生化信號(hào)、生物力學(xué)場(chǎng)、細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)或底物剛度,以及細(xì)胞相互作用。細(xì)胞的命運(yùn)、功能和反應(yīng)是受到所有這些微環(huán)境線索對(duì)細(xì)胞的聯(lián)合效應(yīng)的高度調(diào)節(jié)。細(xì)胞對(duì)單個(gè)微環(huán)境因子的反應(yīng)已被各種研究很好地描述出來(lái)。然而,這些因素之間存在相互作用(同時(shí)調(diào)節(jié)細(xì)胞功能),因此評(píng)估細(xì)胞對(duì)多種微環(huán)境線索的協(xié)同效應(yīng)的反應(yīng)將受益于組合和高通量(HT)方法。
細(xì)胞微陣列作為HT平臺(tái)之一,允許對(duì)多種微環(huán)境信號(hào)的細(xì)胞行為進(jìn)行快速、多重的研究。大多數(shù)平臺(tái)主要集中在篩選可溶性生化因子和ECM蛋白,只有少數(shù)存在篩選機(jī)械刺激,這中機(jī)械刺激是非常重要的,因?yàn)榧?xì)胞在體內(nèi)意義和響應(yīng)各種機(jī)械刺激通過(guò)機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)。例如,在血管系統(tǒng)中,內(nèi)皮細(xì)胞同時(shí)經(jīng)歷剪切應(yīng)力和剪切應(yīng)變,平滑肌細(xì)胞同時(shí)經(jīng)歷周向拉伸拉伸和壓縮應(yīng)變。此外,心臟和肺中的細(xì)胞暴露在拉伸應(yīng)力和應(yīng)變下,而骨和軟骨組織中的細(xì)胞則受到壓縮應(yīng)力-應(yīng)變的影響。
一些用于篩選細(xì)胞機(jī)械反應(yīng)的細(xì)胞微陣列平臺(tái)已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái),認(rèn)識(shí)到細(xì)胞機(jī)械刺激在調(diào)節(jié)許多組織的發(fā)育和病理?xiàng)l件中的重要性。這些平臺(tái)的初版本能夠評(píng)估2D細(xì)胞培養(yǎng)的機(jī)械反應(yīng)。然而,這種方法缺乏生理相關(guān)性,因?yàn)?D的細(xì)胞行為與2D的*不同。由于這個(gè)原因,我們開(kāi)發(fā)了能夠?yàn)榧?xì)胞創(chuàng)造3D環(huán)境的平臺(tái)。功能水凝膠由于具有高度的生物相容性和支持細(xì)胞生長(zhǎng),已被廣泛應(yīng)用于組織工程應(yīng)用。3D微環(huán)境是通過(guò)將細(xì)胞封裝在功能性水凝膠支架中,并將其作為為陣列,然后在培養(yǎng)過(guò)程中引入刺激。然而,目前只有少數(shù)平臺(tái)證明了擁有篩選3D細(xì)胞對(duì)機(jī)械刺激的反應(yīng)的能力。Moraes等人設(shè)計(jì)了一個(gè)應(yīng)用不同壓力到凝膠陣列的微流控平臺(tái)。類(lèi)似地,Liu等人開(kāi)發(fā)了一種微制造平臺(tái),通過(guò)對(duì)充滿細(xì)胞的聚乙二醇水凝膠陣列施加動(dòng)態(tài)拉伸應(yīng)變,可以對(duì)細(xì)胞進(jìn)行三維機(jī)械刺激。近,Li等人展示了一種陣列平臺(tái),可以磁性驅(qū)動(dòng)暴露在極限靜態(tài)拉伸應(yīng)變下的細(xì)胞內(nèi)甲基丙烯酸酯明膠(GelMA)水凝膠。盡管他們?cè)谠u(píng)估3D細(xì)胞對(duì)機(jī)械應(yīng)力和應(yīng)變的反應(yīng)方面采用了創(chuàng)新的方法,但這不允許篩選細(xì)胞對(duì)其他微環(huán)境刺激的綜合反應(yīng),認(rèn)為這是一個(gè)低通量系統(tǒng)。Seo等人報(bào)道了一種可相互連接的生物反應(yīng)器,該反應(yīng)器允許HT篩選連續(xù)介質(zhì)灌注下的凝膠凝膠水凝膠成分和動(dòng)態(tài)壓縮應(yīng)變對(duì)干細(xì)胞成骨分化的組合效應(yīng)。雖然這個(gè)平臺(tái)允許HT研究多種線索對(duì)細(xì)胞的聯(lián)合影響,但它涉及到復(fù)雜而費(fèi)力的制造過(guò)程。此外,帶圖案的細(xì)胞式水凝膠是毫米級(jí)的,因此需要大量的水凝膠。此外,本研究的結(jié)果顯示,干細(xì)胞的成骨分化增強(qiáng),沒(méi)有顯示出任何其他細(xì)胞向拉伸方向的行為,這是外部機(jī)械刺激作用細(xì)胞時(shí)常見(jiàn)的觀察。
在本文中,我們報(bào)道了一個(gè)可伸縮的三維細(xì)胞微陣列平臺(tái),具有簡(jiǎn)單的制造步驟和提高的吞吐量容量。所開(kāi)發(fā)的平臺(tái)是由三維生物打印成纖維細(xì)胞負(fù)載的GelMA微凝膠陣列結(jié)合在彈性復(fù)合膜基質(zhì)上組成。使用定制的單軸動(dòng)態(tài)拉伸器對(duì)平臺(tái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)單軸拉伸,以研究細(xì)胞對(duì)機(jī)械應(yīng)變的響應(yīng)。研究了該平臺(tái)的生物相容性因素,如細(xì)胞活力、擴(kuò)散和增殖等。作為概念的證明,與非拉伸對(duì)照組相比,使用細(xì)胞成像技術(shù)表征了細(xì)胞對(duì)動(dòng)態(tài)機(jī)械拉伸的反應(yīng)。在開(kāi)發(fā)的平臺(tái)上打印不同濃度的成纖維細(xì)胞GelMA微凝膠,對(duì)不同細(xì)胞微環(huán)境對(duì)機(jī)械刺激進(jìn)行組合分析。在對(duì)照組和拉伸組中,分析了單個(gè)水凝膠濃度下的細(xì)胞擴(kuò)散和取向。可伸縮微陣列平臺(tái)使細(xì)胞以HT方式機(jī)械刺激,也促進(jìn)了細(xì)胞機(jī)械反應(yīng)的組合篩選。該平臺(tái)還可以擴(kuò)大規(guī)模,引入廣泛的細(xì)胞外線索,并以HT的方式篩選細(xì)胞反應(yīng)和3D組織的形成。我們相信,所開(kāi)發(fā)的平臺(tái)將為篩選各種生物材料參數(shù)提供一個(gè)很有前途的解決方案,用于細(xì)胞生長(zhǎng)和調(diào)節(jié)細(xì)胞功能(特別是干細(xì)胞分化),以模擬更現(xiàn)實(shí)的生理環(huán)境。
2.平臺(tái)制備(略)
3.不同濃度和硬度細(xì)胞微陣列打印和培養(yǎng)(略)
4.拉伸測(cè)試(略)
5實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
6 結(jié)論
動(dòng)態(tài)應(yīng)變響應(yīng)細(xì)胞排列的機(jī)制
一些細(xì)胞類(lèi)型,特別是收縮細(xì)胞(包括成纖維細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、心肌細(xì)胞和人間充質(zhì)干細(xì)胞(hMSCs)),已經(jīng)證明能對(duì)外部動(dòng)態(tài)刺激作出反應(yīng)。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)暴露于靜態(tài)或動(dòng)態(tài)拉伸時(shí),3D水凝膠中的細(xì)胞與拉伸軸對(duì)齊。當(dāng)我們的平臺(tái)以1hz的頻率以10%的應(yīng)變率拉伸3天時(shí),6%GelMA芯片內(nèi)的細(xì)胞也平行于拉伸方向,這一結(jié)果與現(xiàn)有文獻(xiàn)一致。平行細(xì)胞與應(yīng)變方向(3D水凝膠結(jié)構(gòu))的機(jī)制尚不*了解。然而,基于現(xiàn)有的理論,在拉伸的6%GelMA微凝膠的核心區(qū)域的平行細(xì)胞對(duì)齊可以在單細(xì)胞和多細(xì)胞水平上進(jìn)行解釋。
在單個(gè)細(xì)胞水平上的細(xì)胞對(duì)齊
初,細(xì)胞通過(guò)接觸引導(dǎo)進(jìn)行伸長(zhǎng)和排列,這種現(xiàn)象是指細(xì)胞和肌動(dòng)蛋白絲(細(xì)胞內(nèi)的應(yīng)力纖維)的取向主要由襯底的幾何線索或襯底內(nèi)的纖維決定(在3D水凝膠/靜電紡絲纖維的情況下)。ECM纖維初與循環(huán)拉伸方向?qū)R,通過(guò)接觸引導(dǎo)機(jī)制促進(jìn)細(xì)胞沿著纖維的方向?qū)R。先前的研究表明,軟膠原原纖維傾向于沿著應(yīng)變施加的方向排列。因此,當(dāng)將外部應(yīng)變施加于我們的GelMA微凝膠時(shí),微凝膠纖維可能已經(jīng)向拉伸方向排列,這反過(guò)來(lái)可能要求細(xì)胞向類(lèi)似的方向排列。
由于交聯(lián)微凝膠陣列中的GelMA纖維初是隨機(jī)的,并且沒(méi)有暴露在任何動(dòng)態(tài)機(jī)械拉伸條件下,細(xì)胞排列也是隨機(jī)的,這也是一種接觸引導(dǎo)現(xiàn)象。使用掃描電鏡可以看到纖維的排列;然而,凍干過(guò)程可能會(huì)影響微凝膠,凍干平臺(tái)的處理并不容易。
在3D水凝膠中,細(xì)胞不斷地改變其形狀,并與微環(huán)境機(jī)械地相互作用,以遷移或響應(yīng)外力。這種細(xì)胞與其微環(huán)境相互作用的動(dòng)態(tài)過(guò)程被稱(chēng)為黏合斑(FA)成熟,在此過(guò)程中,細(xì)胞不斷地重塑其細(xì)胞骨架、周?chē)?/span>ECM網(wǎng)絡(luò),并通過(guò)FA(細(xì)胞機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)的主要樞紐)與ECM的連接。這一過(guò)程也有助于細(xì)胞通過(guò)ECM纖維網(wǎng)絡(luò)的遷移。一般來(lái)說(shuō),細(xì)胞對(duì)周?chē)乃z纖維網(wǎng)絡(luò)施加收縮力,并在纖維拉長(zhǎng)時(shí)收縮纖維。收縮力在基質(zhì)內(nèi)引起局部張力力,與細(xì)胞的收縮力保持平衡,從而保持平衡。
當(dāng)一個(gè)外部動(dòng)態(tài)應(yīng)變被施加到一個(gè)富含細(xì)胞的水凝膠上時(shí),它會(huì)在整個(gè)水凝膠中產(chǎn)生一個(gè)整體應(yīng)變,從而導(dǎo)致纖維中的張力增加。為了保持系統(tǒng)平衡,細(xì)胞通過(guò)肌動(dòng)球蛋白收縮過(guò)程增加收縮力。細(xì)胞收縮力的增加增加了細(xì)胞內(nèi)的張力,并產(chǎn)生了成束的應(yīng)力纖維(肌動(dòng)蛋白絲),促進(jìn)其FA成熟和向拉伸方向延伸/偽足的形成。此外,細(xì)胞的高收縮性導(dǎo)致水凝膠纖維的局部緊實(shí)應(yīng)變?cè)黾?;然而,?xì)胞傾向于避免任何壓力/應(yīng)變。
6%GelMA微陣列的楊氏模量為6.6 kPa,通常被認(rèn)為是柔順性水凝膠。由于成纖維細(xì)胞本質(zhì)上具有高度收縮性,它促進(jìn)了FA成熟,并沿拉伸方向產(chǎn)生大量應(yīng)力纖維。它還會(huì)產(chǎn)生較高的局部橫向壓實(shí)應(yīng)變(由于6%GelMA的順應(yīng)性),其大小大于施加的應(yīng)變。一方面避免局部應(yīng)變,另一方面FA成熟過(guò)程的增加會(huì)導(dǎo)致6%GelMA微陣列中的成纖維細(xì)胞平行于拉伸方向重新定向。
在多細(xì)胞水平上的細(xì)胞對(duì)齊
上述理論描述了單個(gè)成纖維細(xì)胞如何沿著拉伸方向排列。然而,多細(xì)胞水平上的細(xì)胞排列分為三個(gè)階段。先,單個(gè)細(xì)胞自身與拉伸方向平行排列,然后細(xì)胞在平行的方向上彼此排列。隨后,細(xì)胞相互關(guān)聯(lián),形成一個(gè)與拉伸軸平行的繩狀結(jié)構(gòu)。細(xì)胞之間的緊密結(jié)合是高收縮性、FA成熟和避脅變性的結(jié)果。這種繩狀結(jié)構(gòu)使細(xì)胞看起來(lái)更細(xì)長(zhǎng),這可能是我們觀察到包裹在6%拉伸GelMA微凝膠陣列中的成纖維細(xì)胞比6%對(duì)照GelMA微陣列中隨機(jī)排列的細(xì)胞具有更高伸長(zhǎng)程度的原因(圖S2B,支持信息)。另一個(gè)重要的觀察結(jié)果是,繩狀結(jié)構(gòu)主要出現(xiàn)在相對(duì)濃度較小的GelMA微凝膠中(圖S2A-i,支持信息)。這是因?yàn)楫?dāng)細(xì)胞密度很高時(shí),細(xì)胞間相互作用的幾率很高所有方向都會(huì)發(fā)生粘附,防止形成清晰的繩狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)細(xì)胞間的粘附力更強(qiáng)時(shí),細(xì)胞有可能形成網(wǎng)狀圖案。因此,在未來(lái),在生物打印過(guò)程中控制細(xì)胞密度可以改善整個(gè)拉伸GelMA微陣列中繩狀結(jié)構(gòu)的形成。
細(xì)胞遷移能力與隨機(jī)水凝膠纖維內(nèi)的排列
細(xì)胞與拉伸方向的排列需要細(xì)胞在水凝膠內(nèi)遷移。因此,細(xì)胞遷移是使細(xì)胞朝向施加應(yīng)變方向重新定向的主要因素之一。細(xì)胞在3D水凝膠中的遷移可以用吊索短遷移(SSM)理論來(lái)解釋。如前所述,成纖維細(xì)胞通過(guò)接觸導(dǎo)向機(jī)制沿著水凝膠纖維伸出并極化。在此過(guò)程中,細(xì)胞經(jīng)歷肌動(dòng)球蛋白收縮,并招募附近的水凝膠纖維來(lái)儲(chǔ)存其彈性應(yīng)變能。當(dāng)施加外部應(yīng)變時(shí),其超過(guò)纖維張力,從而導(dǎo)致FA失效或接觸細(xì)胞后緣。隨后,纖維發(fā)生反沖,在此過(guò)程中,儲(chǔ)存的彈性能被釋放并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中,使其朝拉伸方向移動(dòng)。細(xì)胞的SSM主要在排列的纖維中觀察到,而不是在隨機(jī)纖維中觀察到。因此,細(xì)胞重新定向可能是這兩種理論的協(xié)同效應(yīng)——水凝膠纖維向拉伸方向排列、避脅變性以及由于高肌動(dòng)球蛋白收縮性而導(dǎo)致的更強(qiáng)ECM成熟。
沿GelMA微凝膠邊界的周向細(xì)胞排列
控制細(xì)胞重定向的其他因素是應(yīng)變率、頻率、拉伸條件的持續(xù)時(shí)間和水凝膠的幾何形狀。從我們的結(jié)果來(lái)看,主要的重定向只觀察到在GelMA微凝膠的核心區(qū)域;然而,細(xì)胞沿著其邊界呈圓周排列。幾何效應(yīng)和施加的拉伸應(yīng)變之間的競(jìng)爭(zhēng)可能是導(dǎo)致核心和外圍區(qū)域的細(xì)胞排列不同的原因。在GelMA微凝膠的邊界上,幾何效應(yīng)(來(lái)自半球形的GelMA微凝膠)可以主導(dǎo)施加的拉伸應(yīng)變,導(dǎo)致細(xì)胞沿周向?qū)R。同樣,在核心區(qū)域,拉伸應(yīng)變主導(dǎo)了幾何效應(yīng),并重新定向了平行于應(yīng)變的細(xì)胞。
不同剛度微環(huán)境中的離散細(xì)胞對(duì)齊
SSM理論的另一個(gè)重要結(jié)果是,細(xì)胞遷移的程度高度依賴(lài)于水凝膠基質(zhì)的剛度。
此外,水凝膠剛度影響水凝膠內(nèi)水凝膠纖維收縮、細(xì)胞收縮性、FA成熟度和橫向壓縮應(yīng)變的水平,這就提出了一個(gè)問(wèn)題,即當(dāng)細(xì)胞封裝在不同硬度的微環(huán)境水凝膠中循環(huán)拉伸時(shí)會(huì)如何反應(yīng)。為了檢查水凝膠微環(huán)境剛度和循環(huán)應(yīng)變的組合效應(yīng),我們將6%、8.5%和11%的GelMA微凝膠打印在相同的復(fù)合膜基底上,然后以1Hz頻率施加10%的應(yīng)變,持續(xù)三天。
由于我們遵循GelMA合成的標(biāo)準(zhǔn)方案,且甲基丙烯酸化程度相似,因此我們沒(méi)有測(cè)試水凝膠的降解性和溶脹率。許多以前的研究都很好地描述了這一點(diǎn)。由于我們的GelMA的甲基丙烯酸化率很高,約為91%,由于交聯(lián)程度較高,我們預(yù)計(jì)GelMA的降解速度比之前研究中報(bào)告的要慢。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中或?qū)嶒?yàn)結(jié)束時(shí),我們沒(méi)有觀察到打印的含有細(xì)胞的GelMA微凝膠的大小和形狀有任何顯著變化。水凝膠的可降解性總是與其剛度成反比。細(xì)胞在水凝膠內(nèi)附著和增殖,形成3D細(xì)胞網(wǎng)絡(luò),從而降解水凝膠。細(xì)胞附著和伸長(zhǎng)的能力取決于水凝膠的硬度。在較軟的水凝膠中,成纖維細(xì)胞可以通過(guò)在3D環(huán)境中輕松牽引水凝膠纖維來(lái)牽引和拉長(zhǎng)水凝膠纖維,從而局部降解水凝膠纖維。由于細(xì)胞不能在致密的微凝膠基質(zhì)中伸長(zhǎng)和增殖,因此細(xì)胞在堅(jiān)硬的水凝膠中保持圓形,從而降低水凝膠的降解率。同樣,水凝膠的剛度也會(huì)影響水凝膠的溶脹率。水凝膠濃度越高,水凝膠網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)密度越高,這限制了水的滲透速度和滲透量,進(jìn)而減緩了水凝膠的降解。
基于上述假設(shè),我們希望觀察細(xì)胞排列趨勢(shì)的差異。正如預(yù)測(cè)的那樣,隨著GelMA濃度的增加,我們觀察到水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度增加,孔徑減小。幾何效應(yīng)在微凝膠的周邊區(qū)域占主導(dǎo)地位,與GelMA的濃度和硬度無(wú)關(guān),因此在所有三種情況下,細(xì)胞都沿圓周方向排列。然而,我們分別在6%、8.5%和11%拉伸富含細(xì)胞的GelMA微陣列的核心區(qū)域觀察到平行、混合和垂直細(xì)胞取向?;谏鲜黾僭O(shè),細(xì)胞取向的這些差異可以再次得到解釋?zhuān)弘S著GelMA硬度的增加,細(xì)胞的收縮力不足以牽引和拉伸更硬的纖維。因此,由于細(xì)胞產(chǎn)生的收縮力較小,纖維中的張力較小,這顯著降低了微凝膠中的局部橫向壓縮應(yīng)變。此外,較硬的GelMA不會(huì)發(fā)生大量變形,導(dǎo)致壓縮應(yīng)力和應(yīng)變沿著外部施加應(yīng)變的方向發(fā)展。
在拉伸方向上增加的壓縮應(yīng)力和應(yīng)變會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞避開(kāi)拉伸方向,因此在8.5%(中等硬度)和11%GelMA(高硬度)微凝膠的情況下,細(xì)胞會(huì)在混合和垂直方向上對(duì)齊。
細(xì)胞遷移能力也受到水凝膠硬度的影響。根據(jù)SSM理論,較軟的水凝膠(6 kPa)中的細(xì)胞遷移速度比較硬的水凝膠快五倍(我們6%的凝膠硬度為6.6 kPa)。較硬纖維中缺乏張力會(huì)減少儲(chǔ)存的彈性能,從而降低細(xì)胞遷移率。當(dāng)復(fù)合膜以10%的應(yīng)變拉伸時(shí),我們還模擬了具有不同壓縮楊氏模量的GelMA微凝膠中的應(yīng)力分布。隨著楊氏模量的增加,我們觀察到微凝膠表面頂部沿拉伸方向和徑向的應(yīng)力水平增加(圖S3,支持信息)。因此,模擬結(jié)果與我們關(guān)于細(xì)胞排列的假設(shè)一致。
除了細(xì)胞重新定向外,周期性拉伸使細(xì)胞能夠形成高度接近體內(nèi)條件的結(jié)構(gòu),并提高其分化能力和功能。這可能是觀察到大量細(xì)胞在硬水凝膠中伸長(zhǎng)和重新定向(拉伸時(shí))的原因,這表明細(xì)胞經(jīng)歷了應(yīng)變。然而,未拉伸的更硬的GelMA微凝膠(8.5%和11%)內(nèi)的細(xì)胞沒(méi)有太長(zhǎng)。這些結(jié)果也與現(xiàn)有文獻(xiàn)[32]一致,表明細(xì)胞不會(huì)在較硬的3D水凝膠中附著、伸長(zhǎng)和增殖。一種可能的解釋是,溶解度因子的擴(kuò)散速率受到更硬的水凝膠中較小孔徑的高度影響。
因此,在較硬的非拉伸微凝膠周?chē)募?xì)胞似乎伸長(zhǎng),因?yàn)樗鼈兙哂写蟮臄U(kuò)散。細(xì)胞保持圓形的另一個(gè)原因可能是它們無(wú)法降解較硬的微凝膠基質(zhì)。此外,剛性微凝膠纖維的也很難讓細(xì)胞附著和伸長(zhǎng)。然而,我們推測(cè),動(dòng)態(tài)刺激(在我們的例子中是循環(huán)拉伸)增強(qiáng)了更硬水凝膠內(nèi)的細(xì)胞擴(kuò)散,這與其他類(lèi)似研究一致。進(jìn)一步研究細(xì)胞功能,如機(jī)械傳導(dǎo)和細(xì)胞間信號(hào),以及拉伸和控制富含細(xì)胞的GelMA微凝膠陣列,將有助于確定存在機(jī)械刺激時(shí)水凝膠微環(huán)境特性對(duì)細(xì)胞行為的影響。
本實(shí)驗(yàn)拉伸平臺(tái)和不同硬度的凝膠由MACH-1多功能微觀力學(xué)測(cè)試儀進(jìn)行自動(dòng)高通量壓痕測(cè)試得到楊氏模量。極大的方便了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行和分析。
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